Электролизер

 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для получения химически чистой фольги. Сущность: электролизер содержит приводные вращающиеся анод и катод, выполненные в виде полых цилиндров с параллельными осями, и ванну для электролита. Электролизер снабжен приводной моталкой, электропроводным отклоняющим роликом, устройством очистки поверхности катода и потокообразователем. Кроме того, катод снабжен устройством охлаждения, а анод - устройством для засыпки в него гранулированного сырья. 4 з. п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам, обеспечивающим электролитическую диссоциацию с целью получения химически чистой фольги.

Известен электролизер, содержащий приводные вращающиеся анод и катод, выполненные в виде полых цилиндров, оси которых параллельны, и ванну электролита.

К недостаткам относится неполное оснащение электролизера вспомогательными устройствами, обеспечивающими расширение технологических и функциональных возможностей.

Целью изобретения является расширение функциональных и технологических возможностей электролизера.

Это достигается тем, что электролизер, содержащий приводные вращающиеся анод и катод, выполненные в виде полых цилиндров с параллельными осями и ванну для электролита, снабжен приводной моталкой, электропроводным отклоняющим роликом, устройством очистки поверхности катода и потокообразователем, кроме того, катод состоит из электропроводных цилиндра и двух герметизированных крышек, установленных на одном электропроводном валу, и снабжен устройством охлаждения его и двусторонним токоподводом; анод состоит из перфорированных электропроводных цилиндра и двух крышек и снабжен устройством для засыпки гранулированного сырья в его внутреннюю полость.

Моталка стоит из объемной трубы, двух опор, неподвижной и регулируемой в радиальном направлении, которые снабжены амортизирующими элементами, например в виде резиновых втулок, муфты предельного момента.

Отклоняющий ролик состоит из электропроводной оси, опирающейся на две неподвижные опоры, снабженные амортизирующими элементами, например в виде резиновых втулок, и токосъемник.

Устройство очистки поверхности катода состоит из емкости для концентрированной кислоты с вентилем, трубы-барбатера и дюрита между ними, при этом труба-барбатер установлена с возможностью регулировки ее положения относительно горизонтали, а также языка.

Потокообразователь состоит из криволинейного листа и двух опор. При этом катод, моталка, отклоняющий ролик, устройство очистки поверхности катода и потокообразователь установлены на общей раме с возможностью перемещения последней в направлении, перпендикулярном оси анода, стационарно установленного в корпусе ванны.

На фиг. 1 представлен общий вид электролизера; на фиг. 2 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез Г-Г на фиг. 1; на фиг. 5 - разрез Д-Д на фиг. 1; на фиг. 6 - узел I на фиг. 2.

Электролизер содержит анод 1, катод 2, ванну 3, моталку 4, отклоняющий ролик 5, устройство 6 для очистки поверхности катода, потокообразователь 7. Анод содержит перфорированный цилиндр 8 (см. фиг. 3), а также перфорированные крышку 9 и крышку 10, выполненную с конечным отверстием 11, размещенную внутри цилиндра спираль 22 и токосъемник 19. Катод содержит цилиндр 13 (см. фиг. 2), крышки 14 и 15, полый вал 16, трубку 17, пробку 18, два токосъемника 19 и герметизирующие крышки 20.

Моталка содержит трубу 21 (см. фиг. 5), две опоры с амортизирующими элементами 22 и 23, муфту 24 предельного момента и связана с валом 16 катода цепной передачей 42 (см. фиг. 1). Отклоняющий ролик содержит трубу 25 (см. фиг. 4), две опоры 26 и 27 и токосъемник 28.

Устройство очистки поверхности катода содержит емкость 29 (см. фиг. 1) для кислоты, трубу-барбатер 30 (см. фиг. 4), дюрит 31 между ними и язык 22 из кислотоупорной ткани.

Ванна содержит корпус 33 (см. фиг. 3), футеровку 34 (см. также фиг. 1), крышку 35 с загрузочным устройством 36, охлаждающий змеевик 37 и раму 38 с размещенными на ней катодом 2, моталкой 4, отклоняющим роликом 5 с устройством 6.

Потокообразователь 7 содержит фигурный лист 39 (см. фиг. 3) и опорные элементы 40.

Электролизер работает следующим образом.

В исходном положении в ванну 3 залит электролит до уровня, при котором анод 1 полностью погружен, а катод 2 примерно на 1/3 диаметра снизу (см. фиг. 1); через воронку и горловину загрузочного устройства 36 засыпано сырье в виде гранул (черновая медь). При этом коническая поверхность 11 крышки 10 способствует "отскоку" гранул с наиболее дальней траекторией "полета", что способствует равномерному распределению сырья по длине цилиндра 8, этому же способствует свободно плавающая спираль 12, во внутреннюю полость катода 2 заливается охлаждающая жидкость (вода) до уровня, показанного на фиг. 2. В емкость 29 (см. фиг. 1) залита концентрированная серная кислота, поток которой отсечен от дюрита 31 и трубы-барбатера 30 запорным вентилем 41.

Работа электролизера заключается в следующем.

Гранулы черновой меди, засыпанные внутрь цилиндра 8, растворяются в электролите и раствор при вращении анода выбрасывается наружу через перфорацию.

При подаче постоянного тока на анод 1 и катод 2 через токоподъемники 19 происходит выделение электролитически чистой меди на погруженной в электролит поверхности цилиндра катода 2; в дальнейшем конец фольги 43 отслаивают от рабочей поверхности цилиндра 13 и заводят на отклоняющий ролик 5, а затем и на моталку 4, при этом на ролик 5 через токосъемник 28 подается тот же ток, что и на катод 2, а амортизирующие элементы 22 и 23 моталки 4 и 26, 27 отклоняющего ролики 5, а также регулируемая на соосность с трубой 21 опора 44 моталки ролика 5, создают условия для равномерной намотки фольги на трубу 21 при возможной разнотолщинности по краям фольги, а муфта 24 создает постоянное натяжение фольги при переменной частоте вращения трубы 21 вследствие увеличения диаметра рулона наматываемой фольги.

Устройство 6 очистки поверхности катода служит для очищения рабочей поверхности катода 2 от возможных остатков меди, электролита и других загрязнений. Концентрированная кислота из емкости 29 через кран 41, дюрит 31 и трубу-барбатер 30 попадает на язык 32, смачивая его и очищая рабочую поверхность катода; при этом одна из опор трубы-барбатера 30 выполнена регулируемой по высоте с целью создания равномерной смачиваемости языка по ширине. (56) Авторское свидетельство СССР N 108893, кл. С 25 С 7/00, 1959.

Формула изобретения

1. ЭЛЕКТРОЛИЗЕР, содержащий ванну, анод, катод, выполненный в виде полого цилиндра, установленного с возможностью вращения, моталку и отклоняющий ролик, закрепленный на опоре с амортизирующим элементом, отличающийся тем, что он снабжен устройством для очистки поверхности катода и потокообразователем, анод выполнен в виде полого перфорированного цилиндра с торцевыми перфорированными крышками и загрузочным устройством, установлен в ванне с возможностью вращения параллельно катоду, катод выполнен с устройством для его охлаждения.

2. Электролизер по п. 1, отличающийся тем, что моталка закреплена на опоре с амортизирующими элементами, установленной с возможностью регулирования ее положения, отклоняющий ролик выполнен с токосъемником.

3. Электролизер по п. 1, отличающийся тем, что устройство для очистки поверхности катода выполнено в виде трубы-барбатера, установленной с возможностью регулирования ее положения, и закрепленного на ней языка.

4. Электролизер по п. 1, отличающийся тем, что анод выполнен со спиралью, свободно размещенной в его полости, торцевая крышка анода выполнена с расширяющимся внутрь отверстием, причем выходной конец загрузочного устройства пропущен в это отверстие.

5. Электролизер по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен рамой, установленной с возможностью горизонтального перемещения в направлении, перпендикулярном к оси анода, катод, моталка, отклоняющий ролик, устройство для очистки поверхности катода и потокообразователь закреплены на раме.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5